盐湖资源开发利用进展

宋彭生 李 武 孙 柏 乜 贞 卜令忠 王云生

(1中国科学院青海盐湖研究所，西宁 810008)(2中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)(3国土资源部盐湖资源与环境重点开放实验室，北京 100037)

综 述

盐湖资源开发利用进展

宋彭生＊,1,3李 武1孙 柏1乜 贞2,3卜令忠2,3王云生2

(1中国科学院青海盐湖研究所，西宁 810008)(2中国地质科学院矿产资源研究所，北京 100037)(3国土资源部盐湖资源与环境重点开放实验室，北京 100037)

本世纪头十年里，国际上再度掀起盐湖资源开发热潮。这很大程度上是由于锂的开发热带动的，同时也是和钾肥的广泛施用、价格一路走高有关。南美安第斯高原地区盐湖蕴藏世界70%以上的锂资源，且卤水锂、钾、硼浓度高。该地区极度干旱，少雨多风，非常适合采用卤水盐田蒸发的节能浓缩工艺技术。老的盐湖开发企业则在钾肥需求的带动下，稳步发展。在我国，新疆罗布泊和青海柴达木盆地盐湖则钾锂镁硼产品多元化，经营多元化取得长足进步。本文对近十年来，国内外盐湖开发的新动向做了概括介绍，特别着重于南美“锂三角”地区这一新的生长点。

盐湖资源；盐湖综合利用；锂盐开发；卤水钾肥生产

1 前 言

1.1 盐湖及其资源

盐湖通常是指湖水含盐量大于50 g·L-1的湖泊。从淡水湖、半咸水湖、咸水湖到盐湖，湖水盐浓度越来越浓。作为特定自然地理现象的盐湖，是在错综复杂的地质条件下形成的，是自然界盐水物质运动在一定阶段的产物。盐湖水中蕴藏有许多重要化学成分，是多种无机化学品的重要来源。

在我国广袤的国土上，盐湖十分发育。北起东北大兴安岭南端，沿长城内外阴山山脉祁连山脉、东冈底斯山山脉一线以北，盐湖众多，形成了中国盐湖带。青海、西藏、新疆、内蒙古是我国盐湖分布最集中的省区。尤其青藏高原，盐湖星罗棋布，也是世界盐湖主要分布区之一。我国盐湖以数量多、面积大、湖水稀有元素含量丰富、盐湖类型齐全而著称[1-3]。盐湖的分布明显地反映出盐湖形成的历史以及构造、地形、气候、物质来源、水化学特征等因素的影响，因而在地理空间上经常具有分带聚集性。在我国，内蒙以碳酸盐型盐湖为主，新疆以硫酸盐型盐湖为主，青海柴达木盆地则以硫酸镁型、氯化物型盐湖为主，而西藏则为碳酸盐型、硫酸盐型盐湖为主。

盐湖矿产资源的特点，首先在于其化学元素的组成，包含的化学成分主要为碱金属、碱土金属的卤化物、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐或硝酸盐。这些即所谓成盐元素间的化合物，也就是元素周期表中第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅶ主族元素及第二短周期主族的硼、碳、氮的含氧酸盐等。

盐湖矿产资源的另一个重要的特点是，其“相”特征是液固相共存，既包含有盐湖卤水液体矿藏，又包含盐类沉积固体矿藏。不同于金属矿的单一固相，也不同于石油的液气相共存。卤水液体矿藏又有两种赋存状态：存在于盐湖表面上可以看到的湖表卤水和存在于盐类沉积晶体空隙之间的晶间卤水。盐类沉积固体矿多为极易溶解的无机盐类，所以通常处理时，不能像开采金属矿或煤矿一样随意使用淡水，否则将会由于盐类溶解而造成无谓的破坏和损失。这也意味着，如果发洪水对盐湖矿产资源可能造成极大的破坏。

盐湖除蕴藏有重要的矿产资源外，还蕴藏有大量重要的生物资源，包括盐湖植物资源和盐湖动物资源等。

1.2 盐湖矿产资源开发利用概况

察尔汗、扎布耶、东西台吉乃尔、罗布泊等都是我国著名的盐湖，国外重要的盐湖有死海、大盐湖、阿塔卡玛等，这些也是开发利用较好的盐湖。文献中已有介绍早期国内外盐湖资源开发利用的文章，例如文献[4]详细介绍了国外上世纪90年代以前西尔斯湖、死海、大盐湖等主要液体盐类矿产资源开发利用的情况，文献[5]总结了上世纪末国外盐湖和相关盐类资源在开发利用方面的进展。文献[6]系统介绍了盐湖矿产资源、生物资源和自然环境资源的开发利用价值、状况和展望。本文主要介绍进入21世纪以来，特别是近年来的最新动向。对于盐湖资源的基本状况和早期开发历史不再详加介绍。对截至2010年底为止国内外盐湖矿产资源开发利用的一般状况，用表1加以概括介绍。

表1 截止2010年底世界主要盐湖开发利用情况Table 1 Outline of comprehensive utilization of main salt lakes up to 2010

2 “锂三角”带动南美盐湖的开发

南美洲安底斯山脉中部高原地区100多万km2面积内，发育有近百个盐湖。当地人西班牙语称其为“Salar”，相当于英语的“salt flat，salt lake”等，即盐沼、盐湖或盐滩，这就是著名的南半球盐湖带。美国地质学家Ericksen[7]在其论文里给出过66个干盐湖的名称和位置，其中最著名的有：Salar de Uyuni(乌尤尼盐湖，玻利维亚)；Salar de Atacama(阿塔卡玛盐湖， 智利)；Salar de Hombre Muerto(霍姆布雷托盐湖，阿根廷)等。在智利、阿根廷、玻利维亚三国交界的三角地带盐湖最多，而那些盐湖又以卤水富含锂而闻名，所以西方媒体都将这一地区称之为“锂三角”。也称之为“锂ABC”(A—Argentina阿根廷；B—Bolivia玻利维亚；C—Chile智利)。

“锂三角”地区不仅盐湖数量多，资源品位高、储量大，而且该地区自然条件也特别优异。周边几个国家作为新兴经济体，对矿产品的需求不断增加。而盐湖矿产资源中锂、钾、硼等的战略意义重大，现在有许多公司蜂拥而至，开发该地区的盐湖资源。其中阿塔卡玛盐湖、霍姆布雷托盐湖已成功开发多年，乌尤尼盐湖和林肯盐湖(Salar de Rincon)的开发已在湖区现场进行中试，正大力加速开发进程。“锂三角”形成了当前世界无机化工开发的一大热点地区。

2.1 锂开发热的兴起和锂产品市场的升温

2.1.1 锂的用途日益广泛而重要

稀碱金属锂，是自然界中最轻的金属，密度0.534 g·cm-3。 随着近年科技的发展，人们越来越认识到锂的物理化学性质的特殊性和不可替代性，其用途日益重要而广泛。除传统的陶瓷、玻璃、金属冶炼及合金、润滑剂、医药以及激光技术、航空航天、军事工业等新兴领域外，近年来在锂电池材料、未来新能源等领域，其重要性越来越显现，用途越来越广泛。近年来碳酸锂的主要消费分布为：锂电池37%，锂铝合金18%，陶瓷16%，图1绘出了锂的主要应用领域[8]。

2.1.2 锂的需求旺盛，锂产品产量迅猛增长，价格走高

从1997至2008年锂需求年增长为6.7%，预计在未来10年，需求量都将超过供给量[9]。这主要是由于锂电池的稳定增长，几乎所有的便携式电子装置都会将Ni-Cd或Ni-MH电池转向Li离子电池。事实上，从2000年起用于电池的锂消费年增长为22%[9]。

图1 锂的主要应用领域Fig.1 Main lithium consumers

近年锂制品的产量逐年增加，2001年15100 t，2004 年 20 200 t，2006 年 23 500 t，2008 年 25 400 t(折合成金属锂计)。近年碳酸锂的市场价格逐年上升，2001年至2004年价格维持在接近2 000$·t-1的水平，2006年达到2 320$·t-1，以后逐年增加，2008年升至4620～6500$·t-1。氢氧化锂市场价格也是逐年上升，2001年至2004年价格维持在3000$·t-1左右，2006 年达到 5 000$·t-1，2008 年已超过6500$·t-1[10]。

美国总统奥巴马上台不久，于2010年2月提出要在2015年把100万辆插电式电动汽车开上路。而电动汽车又离不开锂电池。因此，这一计划推动了寻找锂资源、开发锂产品的热潮。甚至已经关闭的锂矿山也重新开工。如果电动车或混合电动车成为现实，毫无疑问对锂的需求将会爆炸式增长。

2.2 南美盐湖锂资源极其丰富、湖区自然条件优异

表2中列出了南美某些盐湖卤水的化学组成，也给出了其它盐湖的数据，以兹对比。南美盐湖资源的特点：

(1)南美盐湖有用成分储量极其丰富

根据美国地质调查局一年一度的《Mineral Commodity Summaries》(矿 物 简 报)2010 年 报 告 介绍[14]，全球已查明锂储量为2550万t金属锂，玻利维亚和智利分别为900万t和750万t，各占全球的35.3%和 29.4%，合计达 64.7%。如果将这一地区的其它盐湖锂储量也算在内，其总量将更加惊人。这也就是“锂三角”一词的来历。这些盐湖不仅锂的总储量大，而且卤水中锂的浓度也很高，对加工提取十分有利。此外，卤水中K、B等成分的储量和浓度也极为优异。Atacama盐湖卤水K含量为1.80%远大于死海的 0.6%，Uyuni、Hombre Muerto、Rincon 盐湖卤水的K浓度也都与死海的相当。

表2 南美某些盐湖卤水的化学组成[7,11-13]Table 2 Chemical composition of brines of salt lakes in South America

(2)中安第斯高原盐湖区自然条件特别适合采用廉价的盐田技术浓缩卤水

锂三角地区是一个封闭的内陆盆地，气候极度干燥，多风、少雨，蒸发量大[15]。因此，这里特别适合建造太阳蒸发池，采用盐田技术，廉价浓缩盐湖卤水。几个南美盐湖蒸发量与降雨量的对比，列在表3中。可以看出，阿塔卡玛盐湖的气候条件对卤水蒸发最有利，其淡水蒸发量可达降水量的100多倍，实属罕见。

表3 几个南美盐湖蒸发量与降雨量的对比Table 3 Comparison of water evaporation with rainfall for salt lakes in South America

(3)南美中安第斯高原的盐湖群大多为干盐湖或季节性干盐湖

阿塔卡玛为干盐湖，乌尤尼为季节性干盐湖。当每年11月雨季来临时，乌尤尼盐湖干盐壳上便会形成一层卤水，丰雨时卤水层可达几十公分厚，形成巨大的盐沼湖面，并有3条河流注入其中。旱季到来后，由于气候极其干燥，湖面蒸发速度很快，盐沼可以在几周之内就完全蒸发至干，留下非常平滑的盐壳表面。

季节性干盐湖和有河流注入的盐湖，都会给生产带来一些必须十分注意的问题。厂址和盐田的选址要权衡采卤区能够得到组成较为稳定的卤水，以保证工艺流程和设备的平稳运行。河口可以作为生产、生活用淡水的采集点，距离近较为方便。修建的盐田蒸发池不仅要有合适的土壤，以防渗漏，还应远离河口，以免突发洪水，破坏了盐田的正常运行等等。

(4)南美盐湖大多属于海水型硫酸镁亚型

卤水中Mg2+对提取Li2CO3不利，因为卤水在经过一系列蒸发浓缩以后，最终从高浓度含锂卤水中获得的锂盐产品是碳酸锂。碳酸锂溶解度小，这样可以获得较高的锂沉淀回收率。使用的沉淀剂碳酸钠价廉易得，产品碳酸锂物理化学性质稳定，便于运输、储存等皆为有利之处。但卤水中Mg离子也会与碳酸锂一起沉淀。因此，最终沉淀碳酸锂之前，必须净化卤水，除去Mg2+离子。所以Li、Mg分离便成为卤水提锂的关键技术问题，也成为各公司的技术诀窍。原始盐湖卤水中Mg、Li浓度比成为判断卤水提取Li2CO3工艺难易程度乃至评价卤水锂资源经济价值的一个重要指标。南美盐湖卤水多为海水型硫酸镁亚型，少部分为硫酸钠亚型，没有碳酸盐型盐湖，盐湖卤水的Mg/Li比变化很大。霍姆布雷托盐湖最小，Mg、Li比只有 1.37，而林肯盐湖最高，Mg、Li比达8.61，除镁成为卤水提锂的关键步骤。

2.3 南美盐湖锂资源开发概况

南美盐湖开发较早的是智利的阿塔卡玛盐湖和阿根廷的霍姆布雷托(直译为“死人湖”)，尤其前者，其资源综合利用开展得很有水平。它们的具体情况，在表1中已有概括。在2年以前，安第斯山地区开发利用的盐湖只有如上2个，参与开发的公司也只有3个。而如今，参与的公司有14家，涉及到的盐湖则有20多个。我们把相关情况汇总在表4中。

表4 已经参与或计划参与南美盐湖锂开发的公司和涉及到的盐湖Table 4 Companies and salt lakes for exploitation in progress or in their plan

正是由于南美“锂三角”盐湖资源开发的强劲势头，目前，在全世界锂产品市场上，来自南美盐湖的锂盐开发者占据着主要份额。SQM、Chemetall和FMC分别以30、28和19%占据第1、第2和第4的位置。中国从锂矿石和盐湖卤水生产出的锂盐之和，以22%占据第3位。

几个主要盐湖的开发利用概况如下：

(1)Atacama盐湖的开发

阿塔卡玛盐湖位于智利东北部的安底斯高原，海拔2 300 m，距智利第二大城市安托法加斯特(Antofagasto)港280 km。该湖面积超过3200 km2，南回归线穿过其中。1982年开始建厂开发，目前有两家公司在开发阿塔卡玛盐湖资源SQM公司和Chemetall SCL公司。SQM对阿塔卡玛盐湖资源的开发可分为两条路线[9]：一条是以盐湖卤水为原料，产品为碳酸锂、氯化钾、硫酸钾、硼酸等；另一条以智利硝石为原料，产品有碘、硝酸盐(钠钾)专用肥。两条线结合生产硝酸钾。其Li2CO3产量占世界第一位，2006年销售 30 400 t Li2CO3；2007年销售28 600 t Li2CO3，价值 1.798亿美元。2008年达42000 t生产能力，占世界Li2CO3市场的31%。

由抽卤井抽取的卤水进入太阳池，随着水分蒸发先后析出石盐、含钾混盐。后者用于生产氯化钾和硫酸钾。富集后的含锂卤水，运往安托法加斯塔港附近Carmen盐湖边上的工厂生产碳酸锂。生产过程的最终老卤于厂区12 km以外回注到盐湖盐壳以下[16]。

另一个开发阿塔卡玛盐湖的是Chemetall SCL公司，它是德国Chemetall GmbH的子公司[17]。Chemetall GmbH以生产各种锂盐产品而闻名。它在智利的子公司“Sociedad Chilena de Litio Ltda.(智利锂公司简称Chemetall SCL)”利用阿塔卡玛盐湖卤水生产碳酸锂。除盐田在湖区，其余生产Li2CO3车间等设在安托法加斯塔港。生产能力约23 000 t Li2CO3。全部运往Chemetall GmbH在美国的加工厂，用于生产下游锂产品。

(2)Hombre Muerto盐湖的开发[5,18-21]

霍姆布雷托盐湖位于阿根廷西北部Salta省与Catamarca省交界处，距首都布宜诺斯艾利斯1370 km。该湖面积约565 km2，海拔4300 m。卤水中锂的浓度 0.22～1.08 g·L-1，较周围一些盐湖要高。 就目前所知，锂储量足以开采75年以上。

1997年美国芝加哥食品机械有限公司(Food Machinary Corp.，简称 FMC)的 Li2CO3厂开始投产，设计生产能力12000 t产品/年。LiCl厂于1998年1月投产，设计能力是5500 t产品/年。2003年又扩大至7250 t·y-1。2008年公司生产了10 000 t Li2CO3和7600 t LiCl，按锂计占全球总产量的14%。近年，加拿大的第一锂业公司(Lithium One Inc.)也加入到霍姆布雷托盐湖锂的开发中[8]。项目地点距首都约1400 km，海拔4025 m处，距阿根廷国家主电网有111 km。

该公司2009年开始在覆盖大面积地区取样，2010年上半年则进一步在霍姆布雷托盐湖湖表系统取样。还进行地球物理勘探和打钻，下半年开始蒸发盘试验和中间试验，预计年底完成。上半年的钻探结果非常可喜，预计整个项目的计划会加速推进。

(3)Uyuni盐湖的开发[22-23]

乌尤尼盐湖位于玻利维亚西南部的波托西(Potosi)省，海拔为3650 m，盐湖面积达10582 km2，是世界最大的盐湖。约40000年以前这里是史前的巨大湖泊Minchin，干化以后形成了现今的两个盐沼：Uyuni和Coipasa。季节性干盐湖乌尤尼，每年雨季之后由于卤水快速蒸发，形成新的非常平滑的盐壳表面。与阿塔卡玛永久性干盐湖的表面完全不同，科研人员在乌尤尼盐湖表面，依靠精确测量研究地球表面的曲率。而阿塔卡玛干盐湖的表面，则是盐块犀利的棱角和翘起的针刺状盐块。乌尤尼盐湖盐类资源储量惊人，估计蕴藏有各种盐类100亿t，其中锂即有900万t(以金属锂计)。目前每年只开采食盐不足25000 t。

玻利维亚矿业公司COMIBOL(Corporacion Minera de Bolivia)为玻利维亚政府控股，占51%股份。为开发乌尤尼盐湖资源，COMIBOL于2008年5月启动对盐湖卤水生产锂盐开展中间试验研究，目的为获得锂、钾、硼、镁等多种化工产品，拟开发和销售的产品有：碳酸锂、氯化钾、硫酸钾、氯化镁和硼酸。

2.4 南美盐湖资源开发所采用的生产工艺

2.4.1 卤水的相化学研究和盐田工艺

盐湖卤水是天然存在的含有多种盐类的溶液，除主要组分NaCl浓度近饱和或达到饱和外，其它成分浓度还比较低，未达到化工过程结晶析出的程度。所以盐湖卤水加工过程，首先都必须蒸发浓缩，提高有用组分的浓度。在湖区修建太阳池(盐田)蒸发浓缩卤水，是最经济实用的办法。

卤水盐田工艺是在天然条件下进行的一系列水盐多相相变过程。为采用盐田工艺加工卤水，通常都必须在湖区进行天然蒸发实验，结合室内的等温蒸发实验，并以相近水盐体系相图为理论依据，指导实际盐田工艺过程。阿塔卡玛盐湖从1975年正式开发到1982年投产，先后经历了7年的准备工作时间，其中实验室和湖区现场的相化学研究就持续了6年之久。

阿塔卡玛盐湖卤水属于海水型硫酸镁亚型，此类型的卤水可以近似当作海水残留物来考虑。其25℃等温蒸发的结晶路线，可基本按Na+，K+，Mg2+/五元体系25℃介稳相图来判断。但由于卤水中锂和硼浓度高，会发生较大的偏差，开展实验研究就更加必要。阿塔卡玛湖区冬季、夏季温度差别较大，科研人员发现，不同季节卤水蒸发结果大不相同。卤水夏季在盐田中蒸发(18～25℃)时，锂会以LiKSO4复盐形式较早结晶析出，而在冬季(-1～20℃)蒸发时，锂则以Li2SO4·H2O形式较晚析出。夏季蒸发过程卤水组成的变化和析出盐类的矿物组成列在表5、6中。

表5 夏季蒸发时阿塔卡玛卤水组成的变化(以相图指数分数表示)Table 5 Composition of Atacama brine during evaporation in the summer

根据阿塔卡玛盐湖卤水蒸发过程中的析盐顺序，其盐田设计分为石盐结晶池、钾石盐结晶池和硫酸盐混盐结晶池三部分。三者的面积分别为8.2、3.9、1.9 km2，总面积 14 km2。它们为后续综合利用加工过程提供原料。由表6可见卤水中MgCl2浓度达到28.44 mol·L-1时，已经有显著量的LiKSO4析出。原始卤水中Li+浓度0.2%，运往Li2CO3加工厂的卤水Li+浓度为6.0%，整整富集30倍之多。而这些都是在天然条件下，利用太阳能和风力自然实现的。

图2 阿塔卡玛盐湖卤水夏季蒸发时的结晶路线Fig.2 Evaporation path of Atacama brine at summer

我国青藏高原盐湖卤水也富含锂、钾、硼等盐类。为了对含锂、钾、硼等硫酸盐型盐湖卤水开发利用的盐田工艺和加工工艺提供理论指导，我们通过大量溶液热力学和相平衡研究，已经建立了Li+，Na+，K+，Mg2+/Cl-，-H2O 复杂六元体系的热力学模型[26]。对整个六元体系的相平衡关系做了预测，该模型还可用于富锂卤水25℃等温蒸发析盐顺序的预测和加工过程的计算[27]，预测结果与实验测定完全一致。

表6 阿塔卡玛卤水夏季蒸发析出盐类的化学组成Table 6 Composition of salts deposited during evaporation in the summer

2.4.2 卤水综合利用工艺

盐湖资源是一种多元素复合型矿产资源，南美盐湖资源的开发都实施综合利用技术路线。SQM公司开发阿塔卡玛盐湖在不同时期曾分别以碘、钾、锂为重点，而现在则成为综合利用的大型企业。图3为SQM公司以盐湖卤水和以智利硝石为原料两条生产路线综合开发出来的产品链示意图。

钾盐加工：从盐田系统钾石盐池中采收的钾石盐混盐，在钾盐加工厂用浮选法分离氯化钾，经洗涤、干燥后，得到纯度95%的氯化钾。SQM公司主要将所生产的氯化钾用于自己的硝酸钾厂，与硝酸钠复分解转化生产硝酸钾专用肥。也可将氯化钾作为产品供应市场。

图3 阿塔卡玛盐湖卤水综合利用产品流程Fig.3 Flow sheet of comprehensive utilization of Atacama brine

来自盐田系统第三个结晶池的硫酸盐混盐，在综合利用过程中是将其加工成硫酸钾产品。首先将混盐磨细，然后在室温下用低浓度氯化镁循环溶液将其转化为软钾镁矾。再通过浮选，获得品位达95%的软钾镁矾精矿。再与氯化钾复分解转化成硫酸钾，经过滤、洗涤、干燥，得硫酸钾产品。工艺流程如图4所示。

图4 阿塔卡玛盐湖由硫酸盐混盐制取硫酸钾工艺流程Fig.4 Flow sheet of production of K2SO4from the mixed salts of Atacama brine

如果硫酸盐混盐含有较多的锂盐，例如夏季蒸发所得的硫酸盐混盐，就含有较高的LiKSO4，这时就必须考虑锂盐的加工回收问题，采用不同的工艺流程来加工。混盐矿经磨矿后浮选钾盐，可甩掉尾矿NaCl(含有部分KCl)，然后调节料浆进行转化，完成时固相主要为LiKSO4与3K2SO4·Na2SO4(钾芒硝)。再与氯化钾复分解转化生成硫酸钾产品。留存在母液中的锂最后加入碳酸钠以碳酸锂形式沉淀出来，经洗涤、干燥得产品碳酸锂，工艺流程图见锂盐加工部分。

硼酸提取：从硫酸盐混盐结晶池出来的最终卤水，一般含H3BO3约35 g·L-1，用于提取硼酸和碳酸锂。提取硼酸不仅多开发了一种化工产品，也为后面制取高质量碳酸锂创造了条件。因为高质量碳酸锂对硼含量的指标要求是很严格的，将硼尽可能多的提取，就减轻了后面除硼步骤的负荷。

通常用硫酸酸化卤水即可生产硼酸，简单易行。但这一步的回收率不是很高。如果提高原料卤水中硼酸的浓度，就可以提高硼的回收率。为此，必须使卤水在盐田中晒“老”一些，但这又会使析出的硫酸盐混盐中锂盐含量增加。工艺控制应权衡各步骤的条件而选择，其流程框图如图5所示。

图5 阿塔卡玛盐湖提硼酸工艺流程Fig.5 Flow sheet of H3BO3production from Atacama brine

镁锂分离和碳酸锂生产：镁浓度高的富锂卤水提取碳酸锂前必须分离除去Mg2+离子。卤水在盐田蒸发富集锂的过程中，有含钾镁的硫酸盐复盐与NaCl等一起析出，降低了镁锂比。但在提取碳酸锂以前还必须进行镁锂分离。南美盐湖卤水碳酸锂生产目前几乎都采用简单实用的碱法分离工艺。

随着经济发展、人口增加和资源的过度开发，我国水资源供给和需求出现严重的失衡，计划体制下的水资源管理体制对此无能无力，政府因此尝试用市场化方法来解决我国面临的水资源难题。随着新水法的颁布，我国水资源市场配置的改革进程明显提速。2004年水利部下发《水利部关于内蒙古宁夏黄河干流水权转换试点工作的指导意见》，2005年颁布并实施了《水利部关于水权转让的若干意见》《关于印发水权制度建设框架的通知》，2006年国务院颁布实施《取水许可和水资源费征收管理条例》，2008年水利部颁布《水量分配暂行办法》和《取水许可办法》。这些法律和法规的颁布，标志着我国正式启动水权市场建设。

含Li+6.0%的阿塔卡玛盐湖盐田系统最终卤水经提取硼酸后，再采用煤油溶剂萃取除B，使其浓度低于5×10-6。锂镁分离按两步进行，先向卤水中加入纯碱沉淀碳酸镁，过滤分离沉淀。这一步大约可除掉卤水中80%的Mg而不会有Li2CO3一起沉淀。然后再用石灰或NaOH将剩余的20%Mg除掉。除镁卤水再用纯碱处理生成碳酸锂料浆，以带式过滤机过滤。经水洗涤再用回转干燥器干燥碳酸锂，最终获得纯度大于99%的粉末状优级碳酸锂[28]。还可根据用户的要求，经团块、粉碎、筛分，制成不同粒度要求的产品。

正在建设中的林肯盐湖碳酸锂厂其锂镁分离过程与阿塔卡玛盐湖类似，首先加入石灰乳沉淀Mg2+离子，而生成的Ca2+离子再用Na2SO4除掉。过程为[29-31]：

但Na2SO4除Ca2+并不完全，除Ca2+后母液中还会有一定量残留的Ca2+离子，因为CaSO4·2H2O的溶解度要比CaCO3大很多。一般在沉淀碳酸锂之前加入少量碳酸钠，除去残余的微量Ca2+、Mg2+离子，然后再加入所需的碳酸钠沉淀Li2CO3。

除了从卤水中提取碳酸锂外，如果盐田硫酸盐混盐含有较高的锂盐，其加工工艺要做到钾锂两种成分都加以利用，其工艺流程图见图6。

图6 阿塔卡玛盐湖由含锂硫酸盐混盐制取硫酸钾、碳酸锂工艺流程Fig.6 Flow sheet of production of K2SO4and Li2CO3from the mixed salts of Atacama brine

与智利硝石矿整合开发：阿塔卡玛盐湖所处的阿塔卡玛沙漠还蕴藏有多种其它矿产资源，最著名的就是生硝(Caliche)矿或称智利硝石矿。它一般含有6%～10%NaNO3、5%～10%NaCl、5%～14%Na2SO4、0～2%Na2B4O7、0.5%～1.6%K2O、0.03%～0.05%I2。以往开采加工硝石矿，主要生产NaNO3和碘。SQM公司将开发阿塔卡玛盐湖卤水获得的氯化钾与硝石进行复分解转化，加工制取KNO3，从而大大降低了生产成本。除智利阿塔卡玛盐湖外，阿根廷盐湖开发也注意与周边其它盐类矿产资源的综合利用结合起来，例如与硼酸盐矿、天然碱矿的利用整合开发等等，并延伸产业链，参与下游产品开发。

3 大盐湖、死海的综合利用在钾肥热中稳步发展

在新兴的“锂三角”地区盐湖如火如荼开发浪潮中，死海、大盐湖等早已成功开发，相对“成熟”的企业，也并非停滞不前，而是在不断充实提高、稳步发展中。特别是世界性金融危机前，中国、印度、巴西、东南亚等新兴经济体国家对钾肥需求的增长，国际钾肥价格一路飙升，刺激了死海、大盐湖等盐湖钾肥的生产，大大促进了这些盐湖开发老企业的发展。

从1991年至2003年肥料氯化钾价格(以t K2O计)维持在110$·t-1左右几乎不变，2005年开始升高，2005底价格一下子跳涨到370$·t-1左右。2007年中又涨到520$·t-1左右，而在2008年价格又一路直线上升，曾达到800$·t-1以上。然后经济危机冲击到钾肥市场，2009年下半年价格直落至400～500$·t-1[32]。

由表1所列世界各主要盐湖开发利用情况可以看出，所有已经开发的盐湖，钾盐都是其主要产品。这既与盐湖卤水中富含钾有关，也与钾盐产品的特殊重要性有关。许多盐湖资源的综合开发，就是由利用钾盐开始的，死海和大盐湖都是世界钾肥的重要生产者。

3.1 大盐湖的发展目标是世界最大硫酸钾生产者[1-4,16,33-35]

大盐湖海拔1281 m，面积为4400 km2。整个大盐湖有近40多亿t的无机盐类，其中包括2亿t的硫酸钾。大盐湖的开发，可追溯到1847年小规模食盐的生产。1932年在湖边有钾肥生产。1967年大盐湖矿物和化学品公司(GSL Minerals&Chemicals)开始由盐湖卤水中大规模提取化学品。如今开发大盐湖的是隶属于IMC Global公司的大盐湖矿物公司(Great Salt Lakes Mineral Corporation， 简称 GSLM)。至上世纪末，生产能力达130多万t的可销售产品，其中包含30多万t的硫酸钾。其后又不断发展，目前硫酸钾产量已达40多万t。

大盐湖卤水属于海水型硫酸镁亚型，但蒸发析盐过程却复杂得多。研究表明，蒸发过程首先饱和析出的仍然是石盐，接下来析出的是含有钠、钾、镁的氯化物和硫酸盐的混合盐，无法简单地加以回收利用。科研人员对盐田工艺进行了大量研究，获得了多项专利，最终成功地实现了大盐湖卤水生产硫酸钾及综合利用的目的。盐田位于北湖的东、西两侧，各约81 km2。湖水在盐田系统蒸发过程中，首先结晶析出的是石盐。用淡水洗涤，以降低杂质含量。洗涤过的石盐一半在露天堆成盐垛，干燥后运出用作化雪剂和制碱用。剩余的洗后石盐用于加工成具有高附加值的多种NaCl产品，例如水软化剂再生用盐、牲畜饲养用的舔砖盐和加碘食盐等销往市场。其食盐品种即有80种之多。

继续蒸发，就得到含钾混合盐。主要是由钾盐镁矾 (KCl·MgSO4·2.75H2O)、 光 卤 石 (KCl·MgCl2·6H2O)、 软 钾 镁 矾 (K2SO4·MgSO4·6H2O)、 泻 利 盐(MgSO4·7H2O)和石盐组成。对于接下来制取硫酸钾工艺，钾混盐中NaCl含量是一个关键指标。钾混盐的20%～30%含NaCl较高，要浮选分离掉部分NaCl。为此，将进料破碎和细磨至小于14目，进行浮选。然后符合要求的钾镁盐混合物用富含硫酸盐的卤水逆流浸取，转化获得软钾镁矾，过程为：2KCl·MgSO4·2.75H2O+0.5H2O=K2SO4·MgSO4·6H2O+MgCl2浮选分离出的NaCl则返回湖中。

料浆经稠厚、分离，得到软钾镁矾。分离后的卤水再次泵回至盐田蒸发池，而软钾镁矾则用热水分解，得结晶硫酸钾产品，剩余的母液则富含硫酸镁。湿的硫酸钾结晶再通过干燥、筛析，生产出标准级、特殊标准级和易溶级等六个级别产品。其硫酸钾产品含K2O＞50%，含17%的S和0.8%以下的氯离子。

大盐湖原始卤水中钾离子的含量，不足以将所有的硫酸根全部以硫酸钾形式回收。为生产更多的硫酸钾，公司用自有的火车从加拿大萨斯喀彻温矿山运氯化钾到大盐湖，以便增加硫酸钾的生产量。最终的老卤含有31%～34%的高浓度氯化镁，一部分装于容器中，直接运至用户。另有约一半在冬季作化雪(冰)剂用；其它则在夏季销售用作土方工程现场灰尘控制剂。湖边的一个工厂也生产片状MgCl2·6H2O，产量大约 3 万 t·y-1。主要用于氯氧镁水泥制造和其他工业用途。从盐田开始整个生产过程的原则流程图，绘于图7中。

图7 大盐湖硫酸钾生产工艺流程图Fig.7 Flow sheet process of Great Salt lake brine

上述硫酸钾生产工艺之所以取得成功主要有三方面原因：① 盐田工艺创新：以Na,K,Mg/Cl,SO4-H2O水盐体系相关系为理论依据，合理利用不同工序、不同阶段卤水或母液，或处理混盐，或兑卤日晒。既调节了卤水组成以结晶出所需含钾混合盐，又构成了闭合循环。分段收取含NaCl高低不同的钾混盐，采取不同加工工艺分别处理。②根据大盐湖地区气温较高的气候条件，使上述工艺能得到以钾盐镁矾为主的钾混盐，且含量较高。我国盐湖所处地区气温较低，只能得到以软钾镁矾为主的钾混盐，一般含量还比较低。③大盐湖最终軟钾镁矾转化生成硫酸钾是在较高温度下进行，可保证转化过程的速度和产品的质量。

2008年下半年GSLM宣布了一个分三步走的发展规划[35]。1期：扩大盐田生产能力，至2011年增加10万t·y-1，使GSLM的总生产能力达到K2SO4约52.5 万 t·y-1。2 期：将再增加 133.5 km2盐田，使盐田总面积达约308 km2。GSLM已经开始申办许可证，完成整个申办过程大约需要2年时间。因为这需要独立做出完整的环境影响评估研究。3期：具体细节仍在确定中。但GSLM的目标是实现年产100万t K2SO4的能力。

3.2 死海资源的开发[5,36-38]

死海位于中东最干燥沙漠地带的闭流盆地中。2008年死海面积约625 km2[38]，文献中记载上世纪80年代面积是 1 000 km2，90年代末是750 km2[36]。面积日趋减少，这正是由于人类社会生产活动和环境变化造成的。死海是世界大陆标高的最低点，海拔-418 m。湖水最深处为360 m，是世界最大的盐湖水体。湖水含盐量约340 g·L-1，比海水浓10倍。在南部较浅的湖区，浓度更高，可达饱和析盐。死海总矿物储量达430亿t。死海卤水组成列在表2中。

1930年死海建立了第一座工厂，生产氯化钾和溴。1934年第二个钾盐厂兴建。约旦亦于1950年开始从死海中小规模生产氯化钾。死海是世界上资源利用程度最高的盐湖，出产的化工产品数量最大。以色列与约旦两国开发死海的产品总和已超过500万t。

死海卤水属于氯化物型，与海水有较大的差别，含有一定量的Ca2+离子，所以的浓度低。另一重要地球化学特征是溴的浓度很高。加工利用死海卤水直接获得的产品是氯化钾和溴。以色列和约旦都在开发利用死海中的矿物资源。这两个国家也都以氯化钾和溴为开发的初级产品，然后结合死海周边的其它矿产资源，再加工生产下游产品。

以色列将死海的开发利用与周边其它资源加工利用结合起来，例如合成氨硝酸厂与氯化钾反应利用有机溶剂萃取生产硝酸钾的工艺。尤其是上世纪70年代末开发出的光卤石冷结晶技术，运行成本低，产品氯化钾颗粒性较好，是由盐田光卤石矿生产氯化钾的优秀工艺过程[2]。后经各国家科技人员的发展，目前不仅在死海生产钾肥中为以色列、约旦所采用，改进的反浮选冷结晶工艺也应用在我国青海察尔汗盐湖钾肥生产中。目前以色列有下面的几个(分)公司在由死海中开发化工产品。

Dead Sea Works：成立于1952年，长期致力于死海矿物资源开发。现在仍然是综合企业的主体部分。它是世界第6大钾盐生产者，2007年生产了330万t氯化钾。在上世纪末年产280万t氯化钾时，每年即要抽掉3亿m3死海卤水，进入盐田蒸发系统。在光卤石池析出的含石盐光卤石矿组成大致为：KCl 23%、MgCl229%、NaCl 14%、H2O 34%，将其通过管道输送到氯化钾加工厂。然后主要采用两段冷结晶工艺生产氯化钾产品。产品销往世界65个国家。

Dead Sea Bromine Goup(DSB)：采收光卤石后在盐田中剩余的母液溴浓度是海水的140倍，用于生产溴。死海溴集团公司生产的溴及溴的无机化合物、有机化合物衍生品种和规格多达90多个。包括溴阻燃剂30多种，无机化学品14种，杀生剂17种，溴有机化合物14种，钻探完井液8种，农业化学品7种[37]。2008年以色列生产溴大约25.6万t。

Dead Sea Magnesium(DSM)：于 1995 年建厂，厂址位于死海南岸的Sdom。1996年12月生产出第一批金属镁。Israel Chemicals Ltd.持股65%，德国大众汽车 (Volkswagen AG)持股35%。工厂按照美国ASTM标准生产金属镁和镁合金。他们在研发新工艺新产品方面的力度很大，并与Negev的Ben-Gurion University大学合作。

以色列共有6家公司生产基础镁产品，生产能力约为氧化镁 11 万 t·y-1，氯化镁 10 万 t·y-1，金属镁 5.5 万 t·y-1，氢氧化镁 1.2 万 t·y-1[37]。

此外，以色列在开发湖水漂浮保健、湖泥健康美容以及湖区风光旅游等“大盐湖”资源开发方面，都走在世界前列。他们开发出的保健浴盐、湖泥美容面膜等产品行销全世界。

约旦从事开发死海的是阿拉伯钾盐公司(Arab Potash Co.Ltd.，简称 APC)。 公司成立于 1956 年，取得了死海矿物资源的开采权直到2058年。1983年开始钾盐的商业化生产。经过对生产过程特别是盐田的完善和优化，1986年钾盐生产首次获利。1987年氯化钾产量达到140万t。1994年第2个精制厂投产，使氯化钾产量达到180万t。至1997年，进一步优化盐田系统，氯化钾产量接近200万t。1998年以后主要致力于发展下游产品，包括食盐制品、NPK复合肥、氧化镁、溴和硝酸钾。2007～2009建设第3个钾盐精制厂(50万t产能)。2007年生产钾盐180万t，销售186万t。钾盐销售总收益3.77亿美元，占约旦GDP的2.5%。税后利润达2.118亿美元。由此可见，阿拉伯钾盐公司是约旦最重要的企业之一。

APC公司的生产工艺：APC公司盐田总面积116 km2，其中食盐池 76 km2，光卤石池 40 km2，大约年产光卤石1000万t。使用光卤石采收机6台，每台机器的采收能力可达300 t·h-1。整个生产周期大约1年。目前APC公司有两条生产线：热溶法精制加工工艺，生产能力为140万t·y-1；冷结晶精制加工工艺，生产能力为50万t·y-1。此外，还有工业级氯化钾生产能力10万t·y-1。其产品有农用白色标准级100万t、NPK复合肥用白色细粒级70万t和BB肥用颗粒级12万t。此外还有含99.2%KCl的工业级产品，视客户需要量而生产。除主产品钾盐外，APC公司年产工业用盐120万t，主要出口科威特用于制造氯气，再生产其下游衍生物。APC还年产餐桌盐3.2万t。

APC正在实施的扩展计划：APC公司目前正在实施的扩展计划包括：钾盐的生产能力再增加50万t；挤压造粒能力再增加25万t；进一步扩建光卤石结晶池，增加原料的供给；总投资2.8亿美元。计划从2007年起建设，没有因为金融危机而停止，仍然按计划进行。并做好准备，只等经济危机过后，一旦对钾肥的需求上升，就可启动投产[38]。这将会增加50万t的生产能力，而使APC的产能达到240万t氯化钾。

综合利用的其它产品：APC公司开发死海其它资源分别由其子公司进行。如约旦氧化镁公司(Jordan Magnesia Co.，简称 JORMAG)、约旦溴公司(Jordan Bromine Co.，简称JBC)、阿拉伯肥料和化学工业公司(Arab Fertilizers and Chemicals Industries，简称KEMAPCO)、日本约旦肥料公司(Nippon Jordan Fertilizer Company， 简称 NJFC)、Numeira 混合盐及湖泥有限公司等。

3.3 金融危机后的企业发展

2008年世界性金融危机爆发，其后又逐渐波及到实体经济而席卷全球。对于以初级产品为主的盐湖资源开发，其钾盐生产受到的影响很大。表7中列出了近几年世界各大公司钾盐(肥)生产量变化的情况。前七大公司都是以固体钾盐矿为原料的世界大厂家，2009年钾盐减产很严重。以盐湖液体矿为原料的以色列、约旦产量也有所减少。因为他们的钾盐产品绝大部分是出口销售，国内自用比例很小。而同为发展中国家的智利SQM、巴西淡水河谷(CVRD)和中国的钾盐产量都有所增加或持平。因为中国和巴西属于“金砖四国”，是新兴经济体中发展势头最好的国家，而且都是人口众多的农业大国，也是钾肥净进口国。对钾肥的需求旺盛，拉动着钾盐的生产。2010年虽然世界经济在缓慢复苏，但不确定因素仍然很多。

表7 金融危机前后世界主要钾盐（KCl）生产企业产量的变化[38-40]Table 7 Potash output(KCl)of main producers before and after the financial crisis

钾盐一直是所有盐湖矿产资源开发的带头产品，而钾盐中最大部分的消费是农业上用作化肥。地壳中钾盐资源足够丰富，但分布却极不均衡。世界上蕴藏有工业意义可溶性钾盐矿藏的国家只有22个，已经开发生产钾盐的国家只有16个。主要生产能力集中在北美、欧洲、前苏联、中东和南美等，形成高度垄断，而钾肥的消费则是全球的。世界钾盐生产高度垄断的格局，会继续保持而难以改变。目前总体来说，国际钾盐生产供大于求。经济危机的冲击，各国对钾肥的需求突降，使世界钾盐生产巨头受到很大影响。目前世界对钾肥的需求在缓慢恢复中。按原计划，在今后几年内，还将有数百万t的新生产能力投产。今后世界钾盐生产的发展趋势将如何影响盐湖矿产资源的开发，难以预料，应密切关注。

4 我国盐湖资源开发的进展

4.1 柴达木盐湖开发向多元化发展

青海柴达木盆地是我国四大盐湖区之一，共有盐湖33个。其中察尔汗盐湖面积5856 km2，仅次于新疆罗布泊，是我国第二大盐湖。察尔汗盐湖也是我国最早开发利用的盐湖，当地气象条件特别有利于盐田蒸发：年蒸发量高达近3500 mm，降雨量仅约25 mm。有铁路、公路从干盐湖上通过。作为氯化物型的察尔汗盐湖，与死海类似，它以生产氯化钾肥料为主。从最早的冷分解洗涤法，经过广大科技人员的不断探索，冷分解浮选法、反浮选冷结晶、4#工艺等，到目前已经发展成为我国最大的钾肥生产基地。产量也从最初的几千t，发展成200多万t级。仅 “青海盐湖集团”2009年就生产钾肥222万t，包括其它盐湖钾肥产量已达300多万t。

目前开发察尔汗盐湖的企业有23家[41]，国有、民营多种经济形式并举。柴达木其它被开发利用的盐湖还有东台吉乃尔、西台吉乃尔、马海湖等。2009年中信国安从西台吉乃尔湖生产碳酸锂达到5000 t，2010年计划达到8000 t，下一步的目标是碳酸锂2万t·y-1。硫酸钾镁肥年生产能力达45万t，还有3万t粗硼酸的生产能力。

我国在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确提出：“把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。”作为国家13个循环经济产业园区之一，2005.10.27国务院批准成立“柴达木循环经济试验区”。促进了在企业内部、行业内部和区域经济层面盐湖资源开发的延伸性产品，如镁、锂、PVC、纯碱、氯化钙等，促进循环经济的实施。

4.2 罗布泊30万t硫酸钾投产

罗布泊盐湖面积10350多km2，属于海水型硫酸镁亚型。2008年12月120万t·y-1硫酸钾厂试车成功，成为世界规模最大的硫酸钾生产者。同时二期工程300万t·y-1的建设亦拉开序幕。从而使我国形成了察尔汗、罗布泊两大钾肥生产基地的格局，是我国农业化学品发展建设中迈出了具有里程碑性质的步伐。

4.3 西藏盐湖锂盐开发是排头兵

西藏是我国四大盐湖区之一，面积1 km2以上盐湖，有234个之多[42]。位于日喀则地区的扎布耶盐湖，卤水属于碳酸盐类型，其锂、钾、硼等有用成分浓度很高。尤其锂浓度之高，国内首屈一指。在图4所列世界各富锂盐湖卤水中，仅次于阿塔卡玛，世界著名。依靠得天独厚的扎布耶盐湖锂资源，西藏一直是我国锂资源开发的排头兵。以中国工程院院士郑绵平为首的团队，经过多年的科学实验，在世界上首创 “冷冻除碱硝-梯度太阳池升温析锂”工艺，并实现产业化。该工艺充分利用了西藏扎布耶盐湖湖区的自然条件，依靠高原太阳能和冷能的资源优势，不添加任何化学原料，从盐湖中生产出高品位碳酸锂精矿，然后进一步经化学加工，得工业级碳酸锂产品。工艺流程示意图如图8所示。

图8 扎布耶盐湖卤水提取碳酸锂工艺流程示意图Fig.8 Flow sheet of production of Li2CO3from Zabuye brine

经过一年的工业化生产试运行，生产出合格锂盐产品[43]。其生产成本与世界先进的低成本水平相当。是我国自主研发的低成本盐湖提锂的成功典范。西藏其它富锂盐湖如当雄错、扎仓茶卡等碳酸锂的开发也在筹划之中。西藏盐湖锂盐的开发始终是我国盐湖资源开发的排头兵。

4.4 盐湖资源其它方面的开发利用

盐湖湖泥和卤水的保健美容及漂浮保健等在国外已经开展好多年，以色列、德国、俄罗斯等国开展历史较久、水平较高。目前我国正在逐步发展和推广中。先后有山西、四川、新疆、海南打出了“中国死海”的招牌，青海察尔汗盐湖则自称为“中国的大盐湖”，向外界推荐自己。湖泥和卤水的保健美容、卤水漂浮保健、盐湖的休闲旅游、盐湖生物资源的利用等都在逐步发展中。

5 结 语

近年来我国盐湖资源开发取得了长足进步，已经初步实现了全面大规模、多元化，蓬勃发展。国外盐湖矿产资源开发利用也取得了显著进展，特别是南美地区。在本文综述的基础上，我们可以从中看出几个特点值得我国注意和借鉴：

(1)充分利用太阳能，发展盐田工艺技术。修建盐田，依靠太阳能和风力蒸发卤水，不仅是浓缩富集有用成分的最经济的手段。还可以通过盐田分区、兑卤、母液循环、析出盐类回溶以及温度变化等工艺操作，获得所希望盐类或混合盐类。使其成为最适合后续加工要求的原料。因此，盐田技术已成为初步分离卤水中各组分的一种技术。从环保的角度来看，盐田工艺又是不加任何化学药剂、无化学残留的工艺，是完全符合绿色化学要求的工艺过程。

(2)虽然盐湖资源开发利用，钾盐总是主要产品，但不单打一，坚持实施卤水多成分的综合开发利用。不管从工艺技术的可行性，还是经济合理性来看，都是必然的发展趋势。

(3)将卤水资源开发与周边其它矿产资源开发加以整合，并延伸产业链，参与下游产品开发。还注重可持续发展，盐湖资源的开发与当地社区发展相结合等。

(4)尽量减少引入外来化学品，减少化学残留物。阿塔卡玛盐湖在湖区只建设盐田，不建设化工加工车间。将盐田日晒浓缩后的富锂卤水，用槽车运往240 km以外的安托法加斯塔港加工厂，处理后获得最终产品Li2CO3。Rincon湖和Olaroz湖等也是如此安排工艺流程的。

(5)钾是我国稀缺矿产资源，锂是具有长远战略意义的资源，我们必须根据我国矿产资源的国情和世界开发的发展形势，建立我国针对这些资源开发的长远战略规划。

[1]GAO Shi-Yang(高世扬),SONG Peng-Sheng(宋彭生),XIA Shu-Ping(夏树屏),et al.The Chemistry of Salt Lakes(盐湖化学).Beijing:Science Press,2007.

[2]SONG Peng-Sheng(宋彭生).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),1993,1(3):68-80

[3]SONG Peng-Sheng(宋彭生).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),1994,2(4):71-80

[4](a)CAO Zhao-Han(曹兆汉).Collection of Translations for Chemical Mines(Huagong Kuangshan Yicong),1992(43):1-9(b)CAO Zhao-Han(曹兆汉).Collection of Translations for Chemical Mines(Huagong Kuangshan Yicong),1992(44):1-9

[5](a)SONG Peng-Sheng(宋彭生).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),2000,8(1):1-16(b)SONG Peng-Sheng(宋彭生).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),2000,8(2):33-58(c)SONG Peng-Sheng(宋彭生).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),2000,8(3):44-61(d)SONG Peng-Sheng(宋彭生).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),2000,8(4):50-68

[6]ZHENG Mian-Ping(郑 绵 平 ),QI Wen(齐 文).Conservation and Utilization of Mineral Resources(Kuangchan Ziyuan Baohu Yu Liyong),2006(5):45-50

[7]George E.Ericksen,Guillermo Chong D,Tomas Vila G.Lithium Resources and Requirements by the Year2000.James D V Ed.,Washington:United States Government Printing Offic,1974:66-74

[8]Lithium One Inc.,Advancing Lithium Projects to Feasibility,2009.(Accessed August 3,2010,at http://www.lithium1.com)

[9]SQM S.A.Corporate Presentation,May,and January 2009.(Accessed Oct.18,2009,athttp://www.sqm.com/aspx/Investor)

[10]Roskill Report,The Ecomonics of Lithium 2009.taken from Salares Lithium Project,Puna-Argentina,(Accessed July 18,2010,at http://www.lithiumamericas.com)

[11]PunaPotashProject-0708,2009.(Accessed June 15,2009,at http://www.latinamericanminerals.com/Presentation)

[12]Lithium Americas Corp.Presentation(Accessed August 3,2010,at http://www.latinamericanminerals.com)

[13]Patricio de Solminihac,SQM Lithium Resources and View of the Lithium Industry,Lithium Supply Markets 2009,Satiago Chile,January 2009.(Accessed Dec.15,2009,at www.galaxyresources.com.au)

[14]Brian W J.US Geological Survey Mineral Commodity Summaries,2010:92-93

[15]The Evening News of Jin Ling(Jinling Wanbao),2006.09.05

[16]Fertilizer International,2008(423):45-47

[17]Chemetall GmbH(Accessed June 17,2009,at http://www.specialmetals.chemettal.com)

[18]Joyce A O.US Geological Survey2005Minerals Yearbook.2006:45.1-45.7

[19]Joyce A O.US Geological Survey2006Minerals Yearbook.2007:44.1-44.7

[20]Brian W J.US Geological Survey2007Minerals Yearbook.2008:44.1-44.8

[21]Lithium One Corporate Presentation,Sept.2009.(Accessed August 3,2010,at http://www.lithium1.com)

[22]Corporacion MineradeBoliviaDireccion Nacionalde Recursos Evaporiticos(Accessed May 7,2009,at http://www.evaporiticosbolivia.org/indexi.php?Modulo=Temas01&Opcion=Direccion)

[23]Desarrollo Integral de las Salmueras del salar de Uyuni Planta Piloto,Proyecto a diseno final,(Accessed May 7,2010, at http://www.evaporiticosbolivia.org/ indexi.php?Modulo=Temas01&Opcion=PlantaFuture)

[24]Luis V E,Nancy P F.Sixth Intern.Symposium on Salt,Vol.2.Schreiber B C,Ed.,Alexandria,Virginia:The Salt Institute,1983:345-366

[25]Luis V E,Nancy P F,Pedro P Z.Lithium-Current Applications in Science,Medicine,and Technology.Ricardo O B Ed.,New York:John Wiley&Sons,1985:47-59

[26]SONG Peng-Sheng(宋彭生),YAO Yan(姚燕),SUN Bai(孙柏),et al.Scientia Sinica Chimica(Zhongguo Kexue,Huaxue),2010,40(9):1286-1296

[27]BU Ling-Zhong(卜令忠),NIE Zhen(乜贞),SONG Peng-Sheng(宋彭生).Acta Geologica Sinica(Dishi Xuebao),2010,84(11):1708-1814

[28]Pedro P Z,Nancy P F,Luis V E.Sixth Intern.Symposium on Salt,Vol.2.Schreiber B C,Ed.,Alexandria,Virginia:The Salt Institute,1983:377-394

[29]Hallgarten&Company,Rincon Lithium,June 24,2008.(Accessed April 29,2009,at http://www.hallgartenco.com/file.phd=Samples……Rincon)

[30]Hallgarten&Company,Lithium Sector Review,April 28,2009.(Accessed May 12,2010,at http://www.hallgartenco.com)

[31]Li3 Energy,Inc.Corporate Presentation,April2010.(Accessed May 12,2010,at http://www.li3energy.com/)

[32]Thomas Chaize,Potash production&price,14 March 2010.(Accessed July 14,2010 at http://www.dani2989.com/)

[33]Michael F.Phosphorus&Potassium,2000(225):32-35

[34]Fertilizer International,2008(423):43-45

[35]Fertilizer International,2008(426):51-52

[36]Charles H.Industrail Minerals,1998(373):81-85

[37]GUO Ru-Xin(郭如新).Journal of Salt Lake Research(Yanhu Yanjiu),2005,13(4):61-66

[38]Arab Potash Company,Annual report 2009.(Accessed August 11,2009,http://www.arabpotash.com)

[39]Arab Potash Company,Annual report 2008.(Accessed August 11,2009,http://www.arabpotash.com)

[40]Arab Potash Company,Annual report 2007.(Accessed August 11,2009,http://www.arabpotash.com)

[41]QI Zhao-Ying(亓昭英),MA Jin-Yuan(马金元).Phosphate&Compound Fertilizer(Linfei Yu Fufei),2009,14(1):13-17

[42]ZHENG Xi-Yu(郑喜玉),ZHANG Ming-Gang(张明刚),XU Chang(徐昶),et al.Record of Salt Lakes in China(中国盐湖志).Beijing:Science Press,2002.

[43]NIE Zhen(乜贞),BU Ling-Zhong(卜令忠),ZHENG Mian-Ping(郑绵平).Acta Geoscientica Sinica(Diqiu Xuebao),2010,31(1):95-101

Recent Development on Comprehensive Utilization of Salt Lake Resources

SONG Peng-Sheng＊,1,3LI Wu1SUN Bai1NIE Zhen2,3BU Ling-Zhong2,3WANG Yun-Sheng2,3
(1Qinghai Research Institute of Salt Lakes,Chinese Academy of Sciences,Xining 810008,China)(2Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China)(3Key Laboratory of Saline Lake Resources and Environment,Ministry of Land and Resources,Beijing 100037,China)

Salt lakes are usually refered to the most concentrated natural waters with salt content more than 50 g·L-1.Salt lakes contain abundant mineral resources such as potassium,lithium,boron,and sodium,magnesium etc.,thus are considered as store house of mineral salts.Dead Sea in the Middle East,Great Salt Lake,USA,are the most famous in the world for comprehensive utilization of their mineral resources.Development and exploitation of salt lakes are becoming a hot trend again in the last decade.It can be mainly contributed to the“lithium fever”.Rising prices of potassium fertilizers also stimulate the old enterprises of exploitating salt lakes to increase their output.Salt lakes on the central Andes Mountains are hold more than 70%of world lithium reserves in store,and a great quantity of potassium,boron,magneium etc.In addition to high concentration of the above elements in brines,extreme dryness of the climate in the area is the most favourable to uses of solar pond for evaporation and concentration of brines.Trends and progress in comprehensive utilization of salt lake resources are reviewed in the present paper.Main progress in this field of China is also involved.

salt lake resources;comprehensive utilization of salt lakes;lithium salts;potash from brine

O614.1；P578.3+2；TQ131.1

：A

：1001-4861(2011)05-0801-15

2011-01-04。收修改稿日期：2011-02-27。

科技部“十一五”支撑项目(No.2006BAB0907)、中国地质调查局项目(No.1212010011809)资助。

＊通讯联系人。 E-mail：songpsh@isl.ac.cn